1. Az optikai rendszerek focális hossza
A fókusztávolság az optikai rendszer nagyon fontos mutatója, a fókusztávolság fogalmának szempontjából többé -kevésbé megértjük, itt áttekintjük.
Az optikai rendszer fókuszhosszát, amelyet az optikai rendszer optikai központjától a gerenda fókuszáig határoznak meg, amikor párhuzamos fény bekövetkezik, a fény koncentrációjának vagy eltérésének mérése egy optikai rendszerben. A következő ábrát használjuk ennek a koncepciónak a szemléltetésére.
A fenti ábrán a bal oldali végétől való párhuzamos sugárzás, az optikai rendszer áthaladása után, az F 'képfókuszhoz konvergál, a konvergáló sugár fordított kiterjesztési vonala egy ponton kereszteződik a beeső sugárzás megfelelő hosszabbító vonalával, és az ezen a ponton áthaladó felület, és az optikai tengelyre merevítik a pontot, a hátsó alapsíkot, a hátsó alapsíkot, a hátsó alapsíkot, a hátsó alapsíkot, a hátsó alapsíkot, a hátsó alapsíkot, a hátsó alapsíkot, a hátsó alapsíkot, a hátsó alapsíkot, a hátsó alapsíkot, a hátsó alapsíkot, a hátsó alapsíkot, a hátsó alapsíkot, a hátsó alapsíkot, a háttengelytestet, a hátsó alapsíkot, a háttengelytestet, a hátsó alapsíkot, a hátsó alapsíkot, a hátsó alapsíkot, a háttengelytestet, a hátsó alapsíkot, a hátsó alapsíkot, a hátsó alapsíkot, a hátsó alapsíkot. (vagy az optikai középpont), a fő pont és a kép fókusza közötti távolság, amelyet általában a fókusztávolságnak hívunk, a teljes név a kép tényleges fókusztávolságát jelenti.
Az ábrából azt is látható, hogy az optikai rendszer utolsó felületétől a kép fókuszpontjáig tartó távolságtól a hátsó fókusztávolságnak (BFL) nevezzük. Ennek megfelelően, ha a párhuzamos gerenda a jobb oldalról van bekapcsolva, akkor vannak olyan fogalmak is, amelyek szerint a tényleges fókusztávolság és az első fókusztávolság (FFL).
2. Fókusztesztelési módszerek
A gyakorlatban számos módszer használható az optikai rendszerek fókusztávolságának tesztelésére. Különböző alapelvek alapján a fókusztesztelési módszerek három kategóriába sorolhatók. Az első kategória a képsík helyzetén alapul, a második kategória a nagyítás és a fókusztávolság közötti kapcsolatot használja a fókusztávolság értékének eléréséhez, a harmadik kategória pedig a konvergáló fénysugár hullámfront görbületét használja a fókusztávolság értékének eléréséhez.
Ebben a szakaszban bemutatjuk az általánosan használt módszereket az optikai rendszerek fókuszhosszának tesztelésére :..ine
2.1Celolvasási módszer
Az optikai rendszer fókuszhosszának teszteléséhez a kollimátor használatának elve az alábbi ábrán látható:
Az ábrán a tesztmintát a kollimátor fókuszára helyezik. A tesztmintázat Y magassága és fókusztávolság fc„A kollimátor ismert. Miután a kollimátor által kibocsátott párhuzamos gerendát a tesztelt optikai rendszer konvergálja és a képsíkon leképezte, az optikai rendszer fókusztávolságát a kép síkján lévő tesztmintázat Y 'magassága alapján lehet kiszámítani. A tesztelt optikai rendszer fókusztávolságát a következő képletet használhatja:
2.2 GaussianMtőke
Az optikai rendszer fókusztávolságának tesztelésére szolgáló Gauss -módszer vázlatos alakja az alábbiak szerint látható:
Az ábrán a vizsgált optikai rendszer elülső és hátsó fő síkja P, illetve P ', a két fő sík közötti távolság D.P- Ebben a módszerben a D értékePismertnek tekintik, vagy értéke kicsi, és figyelmen kívül hagyható. Egy objektumot és egy fogadó képernyőt a bal és a jobb oldalon helyeznek el, és a közöttük lévő távolságot L -ként rögzítik, ahol L -nek a vizsgált rendszer fókusztávolságának négyszeresére kell lennie. A vizsgált rendszert két helyzetbe lehet helyezni, az 1. és a 2. helyzetként jelölve. A bal oldali objektum egyértelműen leképezhető a fogadó képernyőn. Mérhető a két hely közötti távolság (D jelölve). A konjugált kapcsolat szerint megkaphatjuk:
E két helyzetben az objektum távolságát S1 és S2, majd S2 - S1 = D -ként rögzítjük.
2.3Loldatmérő
A lencseométer nagyon alkalmas a hosszú fókusztávolságú optikai rendszerek tesztelésére. Schematikus ábrája a következő:
Először, a vizsgált lencse nem helyezkedik el az optikai útba. A bal oldali megfigyelt cél áthalad a kollimáló lencsén, és párhuzamos fénysá válik. A párhuzamos fényt egy konvergáló lencsével konvergálják, fókusztávolságú f fókuszhosszúsággal2és egyértelmű képet alkot a referencia kép síkján. Miután az optikai út kalibrálódott, a vizsgált lencsét az optikai útba helyezik, és a vizsgált lencse és a konvergáló lencse közötti távolság F.2- Ennek eredményeként a vizsgált lencse hatása miatt a fénysíkot újrafókuszálják, ami a képsík helyzetében eltolódást okoz, ami egyértelmű képet eredményez az új képsík helyzetében a diagramban. Az új képsík és a konvergáló lencse közötti távolságot X -nek jelöljük. Az objektum képkapcsolatának alapján a vizsgált lencse fókusztávolságát a következőképpen lehet következtetni:
A gyakorlatban a lencsontométert széles körben használják a látványos lencsék legfelső fókuszmérésében, és az egyszerű működés és a megbízható pontosság előnyei vannak.
2.4 AbbeRütközőmérő
Az Abbe refraktométer egy másik módszer az optikai rendszerek fókusztávolságának tesztelésére. Schematikus ábrája a következő:
Helyezzen el két különböző magasságú uralkodót a vizsgált lencse objektumfelületének oldalán, nevezetesen az 1. és a Scaleplate 2. Scaleplate -t. A megfelelő méretarányok magassága Y1 és Y2. A két méretarány közötti távolság E, és az uralkodó felső vonalának és az optikai tengelynek az u. A skálázott lencse fókusztávolságú fókusztávolságú lencsével van ábrázolva. Mikroszkópot telepítenek a kép felületének végére. A mikroszkóp helyzetének mozgatásával a két méretarány felső képei megtalálhatók. Ebben az időben a mikroszkóp és az optikai tengely közötti távolságot Y -ként jelöljük. Az objektum képköteles kapcsolata szerint a fókusztávolságot ： szerint kaphatjuk meg
2.5 moire deflectometryMódszer
A Moiré deflectometria módszer két ronchi -döntést fog használni párhuzamos fénysugárban. A Ronchi-uralkodás egy üvegszubsztrátra helyezett fémkróm-film rácsszerű mintája, amelyet általában az optikai rendszerek teljesítményének tesztelésére használnak. A módszer a két rács által kialakított moiré rojtok változásait használja az optikai rendszer fókusztávolságának tesztelésére. Az elv vázlatos diagramja a következő ：
A fenti ábrán a megfigyelt objektum, miután áthaladt a kollimátoron, párhuzamos gerendává válik. Az optikai útvonalon, anélkül, hogy a vizsgált lencsét először hozzáadnák, a párhuzamos gerenda két rácson halad át, θ elmozdulási szöggel és D rács távolságával, és egy moiré rojtot képez a képsíkon. Ezután a vizsgált lencsét az optikai útba helyezik. Az eredeti kollimált fény, a lencse refrakció után, bizonyos fókusztávolságra fog előállítani. A fénysugár görbületi sugara a következő képletből nyerhető ：
Általában a vizsgált lencsét nagyon közel helyezik az első rácshoz, tehát a fenti képlet R értéke megfelel a lencse fókusztávolságának. Ennek a módszernek az az előnye, hogy tesztelheti a pozitív és negatív fókusztávolságú rendszerek fókusztávolságát.
2.6 OptikaiFiberAutokollimációMtőke
Az optikai szálas autokollimációs módszer alkalmazásának alapelve a lencse fókusztávolságának tesztelésére az alábbi ábra mutatja. Száloptikát használ egy eltérő gerenda bocsátására, amely áthalad a tesztelt lencsén, majd egy sík tükörre. Az ábrán látható három optikai út az optikai szál körülményeit képviseli a fókuszban, a fókuszban és a fókuszon kívül. A lencse helyzetének előre -hátra mozgatásával a fókuszban megtalálhatja a szálfej helyzetét. Ebben az időben a gerenda öngyűjtődik, és a sík tükör általi visszaverődése után az energia nagy része visszatér a szálfej helyzetébe. A módszer elvileg egyszerű és könnyen megvalósítható.
3.Kérdés
A fókusztávolság az optikai rendszer fontos paramétere. Ebben a cikkben részletezzük az optikai rendszer fókuszhosszának és annak tesztelési módszereinek koncepcióját. A vázlatos diagrammal kombinálva elmagyarázzuk a fókusztávolság meghatározását, ideértve a képoldali fókusztávolság fogalmait, az objektumoldali fókusztávolságot és az elülső és hátulsó fókuszt. A gyakorlatban számos módszer létezik az optikai rendszer fókusztávolságának tesztelésére. Ez a cikk bemutatja a kollimátor módszer, a Gauss -módszer, a fókuszhossz mérési módszerének, az ABBE fókuszhossz -mérési módszerének, a Moiré Deflection módszerének és az optikai szálas autokollimációs módszernek a tesztelési elveit. Úgy gondolom, hogy a cikk elolvasásával jobban megérti az optikai rendszerek fókusztávolságú paramétereit.
A postai idő: augusztus-09-2024
